2026年中考物理一轮复习学案 - 21 电功和电功率

该初中物理学案系统覆盖电功、电功率、焦耳定律等中考核心考点，通过知识网络图和考点梳理构建“概念-公式-应用”递进体系，以问题驱动引导学生自主推导公式关联，形成完整的能量观念认知框架。 亮点在于“规律总结+分层演练”设计，如考点突破中通过经典例题提炼解题方法，考场演练设置选择、填空、实验、计算等分层题型，培养科学思维和科学探究素养。配套易错提示帮助学生自主诊断薄弱点，教师可依据学生答题情况精准辅导，提升复习实效。

21 电功和电功率 ( 知识网络图 ) ( 考点梳理 ) ■考点一　电能、电功 ► 1．电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质是将电能转化为其他形式能的过程，可用公式 W＝UIt计算电功大小，推导式有 W＝Pt＝I2Rt＝U2t/R。 2．电能(电功)：国际主单位是焦，符号是 J，日常生活中常用单位是度，物理学中叫kW·h，1 kW·h＝3.6×106 J。 3．电能表的认识 作用 测量电路消耗电能(电流做功) 单位 度(kW·h) 读数 计数器末尾数字的单位是十分位 参数 220 V 额定电压 10 A 额定电流 600r/(kW·h) 每用1度电，表盘转600转 4. 注意：②计算电功公式 W＝Pt＝UIt是普遍适用的公式，由定义式 W＝UIt和欧姆定律I＝，可以推导两个式子： W＝t(方便用于并联电路)和 W＝I2Rt(方便用于串联电路)。 ③无论串联还是并联，电路的总功 W总＝W1＋W2＋…＋Wn。 ■考点二　电功率及其测量► 5.电功率：反映电流做功快慢的物理量，等于电流做的功与时间的比值。 6.电功率公式： ，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝I2R或 。 7.单位：国际主单位是瓦(W)，另一个单位是千瓦(kW)二者换算关系是1 kW＝103 W。 8.额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在正常工作时的电压，额定功率是指用电器在额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下： P实＝()2·P额 若U实＝U额时，则P实＝P额，用电器正常工作； 若U实＜U额时，则P实＜P额，用电器不能正常工作； 若U实＞U额时，则P实＞P额，损坏用电器。 灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。 9.伏安法测小灯泡电功率 (1)原理是P＝UI。 (2)电路图： (3)滑动变阻器的作用： ①保护电路； ②改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量取平均值。 注意： （1）在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。 （2）在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。 （3）在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。 （4）在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。 10.用电能表、秒表测用电器功率的原理是P＝ W/t。 方法是：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。 11.几种特殊测电功率方法 (1)安阻法，如图所示： 表达式为：P＝UI＝I2R0·I (2)伏阻法，如图所示： 表达式为：P＝ (3)转换法，如图所示： 表达式为：P＝ 12.电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。 13.注意： （1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性； （2）串、并联电路，总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn，串联电路电功率与电阻关系：＝，并联电路电功率与电阻关系：＝。 ■考点三　焦耳定律与电热 14.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫转换法。 15.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。用公式表示为Q＝I2Rt，单位是J。 16.电功和电热的关系 (1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部(选填“全部”或“一部分”)转化为热能，即W＝Q。 (2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。 17.电热器的原理：电流的热效应。 18.电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。 19.几种材料的比较 材料 电阻 熔点 滑动变阻器的电阻线 大 高 电热器的发热体 大 高 保险丝 大 低 20.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。 21.注意： （1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。 （2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位； （3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。 ■易错提示 ► 1. 误认为电能表是测电功率的仪器。 2. 当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。 3. 误认为将“110 V　100 W”和“110 V　25 W”两灯串联在220 V电源上，两灯能正常发光。 4. 用I＝U/R计算电动机的工作电流。 ( 考点突破 ) 规律总结1 ★电能及其测量：电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表，其单位是千瓦时，简称度。 经典例题 【例1】商场中，卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。顾客说：微波炉很费电，他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中，顾客混淆的两个概念是（　　） A．电压和电流 B．电功率和电流 C．电能和电功率 D．电能和电功 【考查角度】电功 【解析】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费”，即售货员是从电能角度说的； 顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，空气开关会跳闸，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。 故选：C。 【答案】C 【例2】下列电学仪器中，能够直接测量电功的是（　　） A．验电器 B．电压表 C．电流表 D．电能表 【考查角度】电功 【解析】A、验电器是检验物体是否带电的仪器，不能测量电功的大小，故A错误； B、电压表是测量电路两端电压大小的仪表，它可以和电流表、秒表配合使用，通过W=UIt计算电功，但不能直接测量电功，故B错误； C、电流表是测量电路中电流大小的仪表，它可以和电压表、秒表配合使用，通过W=UIt计算电功，但不能直接测量电功，故C错误； D、电能表是用来测电功的仪器，电能表串联在电路中，可以直接测量电路消耗的电功，故D正确。 故选：D。 【答案】D 规律总结2 ★额定功率与实际功率：明确功率的基本单位，并知道铭牌上所标信息为用电器正常工作时的额定值。由灯泡的额定功率及额定电压可求得灯泡的电阻，根据串联电路电流特点结合电功率公式的变形P=I2R可得两灯泡的实际功率的大小关系，灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过电路的电流，根据电功率公式的变形P=I2R可计算两灯泡的实际功率。 经典例题 【例1】如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I-U变化关系图象。根据图象，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是（　　） A．此过程中电流与电压成正比 B．此过程中小灯泡电阻保持不变 C．额定电流是0.3A D．额定功率是1.5W 【考查角度】电阻；额定功率 【解析】AB、由图可知，I-U变化关系图象是曲线，小灯泡的电流与电压不成正比，电阻不是定值，故AB错误； C、由图象可得，电压为3V（在额定电压下）时的电流（额定电流）是0.5A，故C错误； D、额定功率P=UI=3V×0.5A=1.5W，故D正确； 故选：D。 【答案】D ◇典例2：将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　） A．灯泡L1比灯泡L2亮 B．灯泡L2比灯泡L1亮 C．两灯泡的总功率大于40W D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半 【考查角度】实际功率 【解析】由得：L1、L2的电阻分别为： ； 则两灯串联时，电流相等，由P=I2R可得，灯泡L1的功率小于L2的功率，故灯泡L2要比L1亮，故A错误，B正确； 串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时通过电路的电流：， 两灯实际消耗的功率：P1′=I2R1=（0.11A）2×806.7Ω≈9.76W≠30W， P2′=I2R2=（0.11A）2×1210Ω≈14.64W≠20W， 两灯泡的总功率为：P=P1′+P2′=9.76W+14.64W=24.4W＜40W，故CD错误。 故选：B。 规律总结3 ★焦耳定律及其应用：（1）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，实验中采用的是控制变量法：探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法； 电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想。 （2）电流流过导体时，导体发热，把电能转化为内能的现象是电流的热效应。 电炉丝和连接的导线串联在电路中，通过它们的电流相等，通电时间相同，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律和P=I2R分析判断。 经典例题 【例1】将口香糖的锡箔纸包装剥下来，用小刀剪成约5mm宽、10cm长的细条，做成两头宽、中间窄的纺锤形状（如图所示）。再把锡箔纸两头有亮光的一面（锡箔），分别用手摁在干电池的正负极上，3秒钟左右，锡箔纸中间狭窄部分即开始燃烧起来。关于此情景下列说法中正确的是（　　） A．锡箔燃烧是因为此处电流较大 B．相同长度锡箔较窄处的电阻较小 C．锡箔中电子从电池正极流向负极 D．相同长度锡箔较窄处的电压较大 【考查角度】焦耳定律 【解析】A、由图可知，锡箔纸中间燃烧部分与两头是串联的，由串联电路的电流特点可知燃烧部分与两头的电流相等，故A错误； B、长度和材料相同时，较窄处横截面积较小，其电阻较大，故B错误； C、在电源外部，电流从电源正极流出经锡箔纸回到电源负极；而电子定向移动的方向与电流方向相反，所以电子从负极经锡箔纸流向正极，故C错误； D、由B选项知，较窄处电阻较大，电流相等，由U=IR可知，较窄处的电压较大，故D正确。 故选：D。 【答案】D ◇典例2：甲、乙两电热丝电阻之比为2：3，通过的电流之比为3：1，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．2：1 B．6：1 C．1：2 D．1：6 【考查角度】焦耳定律在实际中的应用 【解析】由题意可知，R甲：R乙=2：3，I甲：I乙=3：1， 由Q=I2Rt可得，在相同时间内产生的热量之比：，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【答案】B 规律总结4 ★电能、电功率、电热的综合计算：（1）已知水的质量、比热容和初温、末温，由吸热公式可以求出水吸收的热量。 （2）不计热量损失，该电热泡茶壶消耗的电能等于水吸收的热量，已知电热壶的额定功率，利用功率变形公式得到需要正常工作的时间。 经典例题 【例1】图甲为某自助式洗车机储水箱防冻系统的加热电路。S为温控开关，两个完全相同的发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化，工作时，S可在“0”“1”“2”三个挡位之间自动转换，当储水箱水温低于5℃时，S将自动跳到“1”挡加热；若R1烧断，S将自动跳到“2”挡，使用备用电阻R2加热；当水温达到10℃时，S自动跳到“0”挡停止加热。已知储水箱容积为220L，防冻系统正常工作时电压为220V，加热功率为2.2kW。 （1）求防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流。 （2）某时段防冻系统工作时，储水箱装满了水，加热功率P与工作时间t的关系如图乙所示，求该系统在0～340min内消耗的电能。 （3）请根据图乙中的信息，计算防冻系统的热损耗功率。已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。 【考查角度】电功与热量的综合计算 【解析】（1）防冻系统正常工作时电压U=220V，加热功率：P加=2.2kW=2200kW； 由P=UI可知，防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流：； （2）由图乙可知，防冻系统在0～340min内工作的时间：t=40min+20min=60min=3600s； 由可知，防冻系统在0～340min内消耗的电能：W=Pt=2200W×3600s=7.92×106J； （3）由可知，储水箱中水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×220×10-3m3=220kg； 从上一次加热完成到下一次开始加热，水共放出的热量：Q放=c水m水（t0-t）=4.2×103J/（kg•℃）×220kg×（10℃-5℃）=4.62×106J； 由图乙可知，这个过程需要的时间：t′=320min-40min=280min=1.68×104s； 防冻系统的热损耗功率：。 【答案】（1）防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流为10A； （2）系统在0～340min内消耗的电能为7.92×106J； （3）防冻系统的热损耗功率为275W。 【例2】如图，为某电水壶加热器的简化电路图。若R1阻值58Ω，当开关S接到1位置时，电路总功率为605W。水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）开关S接1位置时，电路中电流是多少？ （2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量是多少？ （3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是多少？ 【考查角度】电功与热量的综合计算 【解析】（1）开关S接1位置时，R1、R2串联，电路总功率为605W，根据P=UI可知电路中电流； （2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量Q吸=c水m水△t=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×80℃=5.04×105J； （3）开关S接1位置时，R1、R2串联，电路的总电阻， 则R2=R总-R1=80Ω-58Ω=22Ω； 当开关S接到2位置时，电路为R2的简单电路，电水壶实际功率。 【答案】（1）开关S接1位置时，电路中电流是2.75A； （2）水吸收的热量是5.04×105J； （3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是2200W。 规律总结5 ★伏安法测电功率：（1）测量小灯泡功率时，小灯泡和滑动变阻器组成串联电路，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端的电压； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值，据此分析解题； （3）根据功率的计算公式P=UI分析； （4）根据P=UI求出灯泡的额定功率；根据表格中的数据分析灯泡亮度与实际功率的关系； （5）根据白炽灯的发光原理分析解题。 经典例题 【例1】小科开展了课外探究活动：串联电路中，滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。 【建立猜想】猜想1：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大； 猜想2：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而减小； 猜想3：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小。 【进行实验】将5欧的定值电阻R0、“10Ω 3A”的滑动变阻器R、电压恒为15伏的电源、数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。 （1）图甲中电压表测 ________两端的电压； （2）实验中，将滑动变阻器滑片向 ________移动（填“左”或“右”），电流表示数变小； （3）实验中，R分别取0欧、1欧……10欧接入电路，观察记录并处理数据，得到下表，请将表中缺失的数据补充完整； R阻值/欧 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电流/安 3.00 2.50 2.14 1.88 1.67 1.50 1.36 1.24 1.14 1.06 1.00 电压/伏 0.00 2.50 4.28 5.64 6.68 7.50 8.16 8.68 9.12 9.54 10.00 电功率/瓦 0.00 6.25 9.16 10.60 11.16 11.25 11.10 10.76 10.40 10.11 10.00 【得出结论】根据实验数据，作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线（如图乙），小科得出结论：猜想3成立，且当R=R0时，滑动变阻器的电功率最大。 【交流评价】 （4）小科只通过上述探究得出实验结论可靠吗？并说明理由________。 【考查角度】电功率的测量． 【解析】（1）由图知电压表并联在滑动变阻器的两端，所以电压表测量滑动变阻器两端的电压； （2）由图知电压表并联在滑动变阻器的两端，当电流表的示数减小时，由知在电压一定时电路的电阻增大，所以将滑动变阻器滑片向右移动； （3）表格中第5次的功率值为： P=UI=7.50V×1.50A=11.25W； （4）只通过一次实验不能探究得出可靠的实验结论，需要多次测量找普遍规律。 【答案】（1）滑动变阻器；（2）右；（3）11.25；（4）不可靠、只通过一次实验不能探究得出可靠的实验结论，需要多次测量找普遍规律。 【实验拓展】（1）实验原理：P=UI。 （2）会电路图与实物图的互画。 （3）连接电路前要先断开开关，闭合开关前滑动变阻器的滑片滑到阻值最大。 （4）注意电压表、电流表量程的选择和读数。电压表的连接，要并联在电路中，选择合适量程，让电流从电压表的正接线柱注入，负接线柱流出。电流表的连接，要串联在电路中，选择合适量程，让电流从电流表的正接线柱注入，负接线柱流出。 （5）电功率的计算。 （6）电路故障主要有断路和短路。 （7）实验中多次测量的目的是为了探究电功率与电压的关系及亮度规律。 （8）设计实验表格，不要设计功率的平均值一列，功率与电压有关，设计平均功率没有意义。 （9）实验数据和图像的分析、处理和评价。 （10）实验操作：先测量小灯泡在额定电压下的电功率，再测大于额定电压下的功率，最后测小于额定电压下的功率。 （11）滑动变阻器的作用，一是保护电路；二是改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流。 （12）测量电功率时手和眼的分工：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表，使示数分别达到小灯泡的额定电压、或达到额定电压的三分之二、或达到额定电压的1.2倍，并分别记录电流表的示数。 规律总结6 ★实验探究焦耳定律：（（1）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应控制电流大小和通电时间相等，由此可得出结论； （2）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应改变导体电阻的大小，其余物理量应控制相同；（3）在实验中加热时间少，电流通过导体产生的热量少，液体吸收的热量也就少，实验现象要比较明显，液体升高的温度要较高，根据Q吸=cmΔt可得出结论； （4）测定酒精的比热容，根据Q酒精吸=Q水吸，由Q吸=cmΔt可知，计算出酒精的比热容，使酒精和水在相同的时间内吸收的热量相同，则加热器要相同，由此可得出结论； （5）①调节天平时，指针偏向分度盘的左侧，可知天平左侧较重，平衡螺母向右调节，由此得出结论； ②在实验过程中，要保证酒精的温度低于沸点； ③根据Q酒精吸=Q水吸，由Q吸=cmΔt可计算出酒精的比热容； （6）由表中数据可计算出水吸收的热量，由此可知，实验过程中，电阻丝放出的热量；若用甲方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量；若用乙方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量；由此可得出结论。 经典例题 【例1】某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源、5Ω的发热电阻两只、10Ω的发热电阻两只、量程适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。 【考查角度】电功率的测量． 【解析】（1）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应控制电流大小和通电时间相等，图甲控制通过两个电阻的电流和通电时间相同，图乙控制两个电阻两端的电压和通电时间相同，由此可知，应选图甲所示的方案来进行实验； （2）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应只改变导体电阻的大小，其余物理量应控制相同； （3）在实验中加热时间少，电流通过导体产生的热量少，液体吸收的热量也就少，实验现象要比较明显，液体升高的温度要较高，根据Q吸=cmΔt可知，液体吸收的热量和质量一定时，液体的比热容越小，升高的温度越高，实验效果越明显，故选用煤油进行实验，效果比较明显； （4）测定酒精的比热容，根据Q酒精吸=Q水吸，由Q吸=cmΔt可知，计算出酒精的比热容，使酒精和水在相同的时间内吸收的热量相同，则加热器要相同； （5）①调节天平时，指针偏向分度盘的左侧，可知天平左侧较重，因此平衡螺母向右调节； ②在实验过程中，要保证酒精的温度低于沸点； ③根据Q酒精吸=Q水吸，由Q吸=cmΔt可计算出酒精的比热容； （6）由表中数据可计算出水吸收的热量，由此可知，实验过程中，电阻丝放出的热量；若用甲方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量；若用乙方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量。 【答案】（1）甲；（2）不同，相同，相同；（3）煤油；（4）相同；（5）①平衡螺母；②沸点；③2.4×103；（6）乙。 ( 考场演练 ) 一．选择题（共36小题） 1．小陈放学回家先后使用了节能灯和微波炉各一段时间，在使用过程中，电流通过节能灯所做的功比通过微波炉所做的功多，由此可以判断（　　） A．通过节能灯的电流比微波炉大 B．节能灯两端的电压比微波炉大 C．微波炉的电阻比节能灯大 D．节能灯消耗的电能比微波炉大 【解析】电流通过用电器做功的过程，就是消耗电能的过程，二者的实质是相同的。由公式W＝UIt可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间都有关系，做功多不能表示电流大或电压大。 电阻是导体的一种性质，其大小与做功的多少没有直接关系，电流通过节能灯所做的功比通过微波炉所做的功多 也不能说明电阻大。 综上所述，选项ABC错误，D正确。 故选：D。 【答案】D 2．在国际单位制中，电功的单位是（　　） A．安培 B．伏特 C．焦耳 D．瓦特 【解析】A、安培（A）是电流的单位，故A不合题意； B、伏特（V）是电压的单位，故B不合题意； C、焦耳（J）是国际单位制中电功的单位，故C符合题意； D、瓦特（W）是功率、电功率的单位，故D不合题意。 故选：C。 【答案】C 3．下列家用电器中，主要将电能转化为内能的是（　　） A．电饭锅 B．电风扇 C．洗衣机 D．电视机 【解析】 A、电饭锅工作时主要把电能转化为内能，故A正确； B、电风扇工作时主要把电能转化为机械能，故B错误； C、洗衣机工作时主要把电能转化为机械能，故C错误； D、电视机主要是电能转化为声能和光能，故D错误。 故选：A。 【答案】A 4．以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是（　　） A．电风扇 B．电水壶 C． 电饭煲 D． 电视机 【解析】在常见的家用电器中，电风扇主要把电能转化为机械能； 而电水壶、电饭煲主要把电能转化为内能；电视机主要将电能转化为光能和声能。 故选：A。 【答案】A 5．如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67A，则线圈快速稳定转动1min内电路消耗的电能约为（　　） A．150 J B．120 J C．90J D．60J 【解析】矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，则小小电动机线圈转动1min时间内，线圈中有电流通过的时间：t＝×1min＝30s； 所以，小小电动机由两节干电池供电，电源电压U＝3V，线圈快速稳定转动1min内电路消耗的电能： W＝UIt＝3V×0.67A×30s＝60.3J≈60J。 故选：D。 【答案】D 6．下列估值正确的是（　　） A．电流在1min内通过家用台灯做的功约为6×108J B．托起一本九年级物理课本所需的力大约为10N C．中学生上一层楼做功约1500J D．人洗澡时的水温约为55℃ 【解析】A、家用台灯的功率约为20W，则电流在1min内通过家用台灯做的功为：W＝Pt＝20W×1×60s＝1200J，故A错误； B、一本九年级物理课本的质量约为250g，则物理课本的重力为：G＝mg＝250×10﹣3kg×10N/kg＝2.5N， 由平衡力可知托起物理课本所需的力F＝2.5N，故B错误； C、中学生质量约为50kg，则中学生的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 一层楼高度约3米，则中学生上一层楼做的功为：W＝Gh＝500N×3m＝1500J，故C正确； D、人体表的温度约37℃，所以适宜的洗澡水温为42℃左右，故D错误。 故选：C。 【答案】C 7．利用一节干电池（电压恒定）给小灯泡供电，可以连续工作的时间为3h，用两节同样干电池串联起来给同样的小灯泡供电，不考虑温度对灯泡电阻的影响，可以连续工作的时间可能是（　　） A．2h B．1.5h C．6h D．3h 【解析】设一节干电池储存的电能为E，电压为U，灯泡的电阻为R， 由W＝t有：×3h＝E﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 两节同样干电池串联起来，存储的电能为2E，电压为2U， 给同样灯泡供电时有：×t'＝2E＝2××3h， 解得：t'＝1.5h。 故选：B。 【答案】B 8．下表是一款智能音箱的部分参数，该智能音箱可通过语音指令直接控制影音播放，还能做你的工作秘书、天气预报员、百科解答员等，该智能音箱的电池充满电且不再外接电源的情况下，下列有关说法正确的是（　　） 功率 ≥5W 标准电压 3.7V 电池容量 10000mA•h A．电池储存的电能为50Wh B．电池储存的电能为6.66×105J C．该智能音箱工作时间理论上最长可达10h D．该智能音箱工作时间理论上最长可达7.4h 【解析】 （1）由表格数据可知，电池容量为10000mA•h，标准电压U＝3.7V， 则充满电后，电池所储存的电能： W＝UIt＝3.7V×10000×10﹣3A×3600s＝1.332×105J，故A、B错误； （2）由表格数据可知，智能音箱工作的最小功率为5W， 由P＝可得，该智能音箱工作的最长时间： t′＝＝＝26640s＝7.4h，故C错误、D正确。 故选：D。 【答案】D 9．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（　　） A．电能表的读数为56378kW•h B．这个电能表正常工作的电压为380V C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作 D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次 【解析】 A、电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW•h，则图中电能表示数为5637.8kW•h，故A错误； B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V，故B错误； C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，故C错误； D、“1600imp/（kW•h）”表示用电器每消耗1kW•h（1度）的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，故D正确。 故选：D。 【答案】D 10．假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW•h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW•h B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转 D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变 【解析】 A、由图知，小明回到家时电能表的读数为2028.6kW•h，而离开家时电能表的示数为2021.6kW•h， 则在这7天内所消耗的电能W＝2028.6kW•h﹣2021.6kW•h＝7kW•h，故A正确； B、P＝200W＝0.2kW，由W＝Pt可得t＝＝＝35h，则每天工作的时间为＝5h，故B错误； C、600r/kW•h的含义：电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过600转， 冰箱正常工作1min所消耗的电能：W＝Pt′＝0.2kW×h＝kW•h， 则冰箱正常工作1min电能表转盘转过的转数＝600r/kW•h×kW•h＝2r，故C错误； D、再有其它家电和冰箱一同正常工作时，总功率增加，电能表转盘的转速增大，故D错误； 故选：A。 【答案】A 11．小亮家买了两台空调，为保证用电安全，安装时对家中的供电线一同进行了改造，并更换了块新的电能表，电能表可以直接测量（　　） A．电功 B．电功率 C．电压 D．电流 【解析】电能表可以直接测量电功大小。只有A正确。 故选：A。 【答案】A 12．下列单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最大的是（　　） A．计算器 B．手电筒 C．电子手表 D．空调 【解析】单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最大的，功率最大；计算器的功率约为0.5mW，手电筒的功率约为1W，家用电冰箱的功率约200W，家用空调器的功率约为1000W，所以耗电量最大的是空调。 故选：D。 【答案】D 13．下表为一些家庭用电器正常工作时的电功率，其中不符合实际的是（　　） 用电器 电功率 用电器 电功率 普通照明灯泡 400W 50寸液晶电视机 100W 家用挂式空调 1000W 180L电冰箱 150W A．普通照明灯泡 B．50寸液晶电视机 C．家用挂式空调 D．180L电冰箱 【解析】 A、一只家用普通照明灯泡的功率在40W左右，故A错误； B、50寸液晶电视机的功率在100W～200W之间，故B正确； C、空调机功率较大，额定功率在1000W左右，故C正确； D、电冰箱的功率在100W～200W之间，故D正确。 故选：A。 【答案】A 14．甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“110V 40W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能（　　） A．甲灯的多 B．乙灯的多 C．一样多 D．不能确定 【解析】用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率， 由灯泡的铭牌可知，两个白炽灯的额定功率相等， 则它们正常发光时的实际功率P相等， 由W＝Pt可知，在相等时间t内它们消耗的电能相等。 故选：C。 【答案】C 15．小明家的一级节能冰箱，一天正常工作耗电仅0.5度电，压缩机的额定功率为100W，则此压缩机一天正常工作时间约（　　） A．24h B．12h C．5h D．1h 【解析】由题知，消耗的电能W＝0.5度＝0.5kW•h，压缩机的额定功率为100W＝0.1kW， 根据P＝可知，压缩机一天正常工作时间为：t＝＝＝5h。 故选：C。 【答案】C 16．如图所示，电源电压为3V，灯泡L1和L2分别标有“1.5V 0.6W”、“2V 0.8W”，不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合开关后，下列说法正确的是（　　） A．L1正常发光 B．L2正常发光 C．电压表示数大于1.5V D．电压表示数小于1.5V 【解析】闭合开关，L1、L2串联，电压表测L2两端的电压，灯泡L1和L2分别标有“1.5V 0.6W”、“2V 0.8W”，可求出L1和L2的电阻为： R1＝＝＝3.75Ω； R2＝＝＝5Ω； AB、两灯串联在3V的电源上，不考虑灯丝电阻随温度的变化，电路中的电流为： I＝＝＝＝0.34A； L2两端的电压为： U2＝R2I＝5Ω×0.34A＝1.7V；1.7V＜2V，故L2不能正常工作； L1两端的电压为： U1＝U﹣U2＝3V﹣1.7V＝1.3V；1.3V＜1.5V，故L1不能正常工作； 故AB错误； CD、电压表测L2两端的电压，示数为1.7V，故C正确，D错误。 故选：C。 【答案】C 17．把“220V 800W”的电炉丝改装后接在110V的电路上，欲使改装后的实际功率仍为800W，下列改装方案中，行之有效的做法是（　　） A．截取原电热丝长度的二分之一接入电路 B．将两根相同规格电热丝串联接入电路 C．将两根相同规格电热丝并联接入电路 D．将原电热丝对折后，并联接入电路 【解析】A．截取原电热丝长度的二分之一接在110V电路中时，电阻阻值变为原来的，由P＝可知，电炉的功率变为原来的，故A不符合题意； B．将两根相同规格电热丝串联接入电接在110V电路中时，电阻阻值变为原来的2倍，由P＝可知，电炉的功率变为原来的，故B不符合题意。 C．将两根相同规格电热丝并联接入电路中时，电阻阻值变为原来的，由P＝可知，电炉的功率变为原来的，故C不符合题意； D．将电炉丝对折起来接在110V电路中时，电阻变为原来的，由P＝可知，能保持电功率不变，故D符合题意。 故选：D。 【答案】D 18．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则（　　） A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水 B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联 C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W 【解析】（1）当开关S接触1、2触点时，电路不通电，电热丝不工作，水龙头放出的是冷水； （2）当开关S接触2、3触点时，电路中只有R2电热丝工作，根据I＝可知，此时的电功率：P＝UI＝U•＝＝＝＝1100W； 此时电路的电流：I＝＝＝5A； （3）当开关S接触3、4触点时，电路中R1、R2电热丝并联，根据I＝可知，此时的电功率：P′＝UI′＝U•＝＝＝＝2200W+1100W＝3300W； （4）比较可知，当开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是温水，当开关S接触3、4触点时，水龙头放出的是热水； 根据以上分析可知，ABC错误，D正确。 故选：D。 【答案】D 19．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（　　） A．3：2 B．5：3 C．3：1 D．9：25 【解析】断开开关S，闭合S1、S2时，L1与L2并联，灯泡两端的电压等于总电压即U1＝U总，灯L1的功率P1＝25W， 则：P1＝＝•••••①， 只闭合开关S时灯L1的功率P1′＝9W，此时L1与L2串联，总电压等于各部分电压之和，且电压的分配与电阻成正比， 即U总＝U1′+U2′，＝， 由上述两式得：U1′＝U总， 则此时灯L1的功率：P1′＝＝•••••② ②比①得：＝， 由题知：P1＝25W，P1′＝9W，代入上式得：＝， 两边开方得：＝， 整理得：R1：R2＝3：2。 故选：A。 【答案】A 20．某学校教室安装了如图所示的紫外线消毒灯，若该消毒灯上标有“220V 44W”字样，则该灯正常工作时的说法中，正确的是（　　） ①它两端的电压为220V ②工作电流为0.2A ③工作1小时消耗的电能为44kW•h ④它把电能全部转化成内能 A．只有①② B．只有①③ C．只有②③ D．只有③④ 【解析】①该消毒灯上标有“220V 44W”字样，说明灯的额定电压是220V，即灯正常工作时电压是220V，故①正确； ②由功率公式P＝UI得灯正常工作时通过的电流： I＝＝＝0.2A，故②正确； ③消毒灯正常工作1小时消耗的电能： W＝Pt＝0.044kW×1h＝0.044kW•h，故③错误； ④紫外线消毒灯，工作时，将电能转化为光能和内能，故④错误。 故选：A。 【答案】A 21．如图所示，节能灯铭牌标注“220V 24W”，其中“24W”指正常工作时的（　　） A．电压 B．电流 C．电阻 D．功率 【解析】节能灯铭牌标注“220V 24W”，表示额定电压为220V，额定功率为24W，故D正确。 故选：D。 【答案】D 22．下列家用电器中，正常工作时电功率最大的是（　　） A．空调 B．电冰箱 C．电视机 D．节能台灯 【解析】空调的功率一般在1000W以上，属于大功率用电器； 电冰箱的功率在150W左右，功率较小； 电视机正常工作时的功率在150W左右；节能台灯的功率在40W以下，功率相对较小。 故选：A。 【答案】A 23．如图所示的电路板，正面只有一个开关和两个灯泡，电源及导线均在电路板背面。闭合开关，看见L1发光，L2不发光；用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，忽略温度对灯丝电阻的影响。下列判断正确的是（　　） A．L3和L2是并联的 B．L2不发光的原因是灯丝断了 C．L1的电阻大于L3的电阻 D．L3替换L1后，电路的总功率变小 【解析】AB、闭合开关，看见L1发光，L2不发光；用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，因为替换的是发光的灯泡，替换后原来不发光的灯泡L2也发光了，说明灯泡L2的灯丝没有断； 若原来L1和L2并联，用灯泡L3替换L1后，根据并联电路中各支路互不影响的特点可知，对L2支路无影响，L2应该仍然不发光，而替换后发现L2和L3同时发光，所以两灯泡不是并联，即原来L1和L2是串联的，则替换后L2和L3是串联的，原来L2不发光是因为L2的实际功率太小造成的，故AB错误； CD、替换前后的电路图如图所示， 原来L2不发光是因为L2的实际功率太小，现在L2发光，说明L2的实际功率增大了，L2的阻值不变，则由P＝I2R可知，替换后电路中电流增大了，电源电压不变，根据P＝UI可知，电路的总功率变大，故D错误。 原来的总电阻R＝R1+R2，现在的总电阻R＝R2+R3， 因替换后电路中电流增大了，根据欧姆定律可知电路的总电阻减小了， 所以由前后两次总电阻的表达式可知R3＜R1，即L1的电阻大于L3的电阻，故C正确； 故选：C。 【答案】C 24．如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　） A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗 C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗 【解析】由P＝可得两灯的电阻分别为： R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝6Ω， 比较可知R1＞R2； 在开关S闭合的前提下，①只闭合S1，灯泡L1、L串联接入电路，②只闭合S2，灯泡L2、L串联接入电路， 因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，且R1＞R2，所以R总1＞R总2，由欧姆定律可知I1＜I2，即在②中的电流大； 因灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，所以根据公式P＝I2R可知，灯泡L在②中比在①中的电功率大，亮度较亮。 故选：A。 【答案】A 25．在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。 分析实验记录，她得出了以下结论 小灯泡两端的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3 通过小灯泡的电流I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28 小灯泡的亮度 暗→亮 正常发光 过亮 ①小灯泡的额定功率为0.625W ②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮 ③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大 ④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光。 其中正确的是（　　） A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正确 【解析】①灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为0.25A， 所以灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W，故①正确； ②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由P＝UI可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确； ③由I＝可得，各次实验灯泡电阻分别为：R1＝＝≈4.17Ω， R2＝＝＝6.25Ω， R3＝＝≈7.89Ω， R4＝＝≈8.70Ω， R5＝＝＝10Ω， R6＝＝≈10.71Ω， 所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确； ④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端， 由表中数据知，当灯泡电压2.5V，对应电流为0.25A， 此时定值电阻两端电压：UR＝IR＝0.25A×2Ω＝0.5V， 恰好满足电源电压：U＝UL+UR＝0.5V+2.5V＝3V， 所以灯泡能正常发光，故④正确。 故选：D。 【答案】D 26．已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是（　　） A．甲和丙 B．丙和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【解析】甲、定值电阻与灯串联，电路中只有电压表，只闭合S2，电表测定值电阻的电压； 当只闭合S1时，电压表测灯与定值电阻的电压，无法确定灯是否正常发光，故甲选项不可行； 乙、只闭合S2，移动变阻器的滑片，使电压表示数为U额，则灯正常发光； 保持滑片位置不动，闭合S1，断开合S2，记下电压表的示数U1， 此时电压表测R0与灯的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R0的电压U0＝U1﹣U额，通过R0的电流，即灯的额定电流： I＝，根据P＝UI可求灯的额定功率；故乙选项可以； 丙、将S2往右上方打，灯与R0并联，电流表测通过R0的电流，移动滑片使电流表示数为I＝，根据并联电路电压的规律，则灯的电压一定为U额，灯正常发光； 保持滑片位置不动，将S2往左下方打，记下电流表示数I′，即为灯与定值的总电流，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，通过灯与定值电阻的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流IL＝I′﹣I＝I′﹣，根据P＝UI可求灯的额定功率；故丙选项可以； 丁、图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定灯是否正常发光，故丁选项不可行； 故选：C。 【答案】C 27．在探究“电功率与电阻关系”时，实验准备了阻值分别为5Ω、15Ω的A、B两个同一类型的灯泡。同学们按图甲、图乙设计了两个实验电路进行探究。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．图甲中A灯泡比B灯泡亮 B．图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮 C．图乙中A灯泡比B灯泡亮 D．图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮 【解析】A、甲图中两灯串联，串联电路中电流相等，灯泡消耗的实际电功率P＝UI＝I2R，因为RA＜RB，所以PA＜PB，因此甲灯泡比乙灯泡暗，故A错误； B、甲图中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，滑动变阻器的接入电阻变大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，根据P＝I2R可知，每个小灯泡消耗的电功率变小，两个灯泡的亮度都变暗，故B错误； C、乙图中两灯并联，所以两灯泡两端的电压相等，灯泡消耗的实际电功率P＝UI＝，因为RA＜RB，所以PA＞PB，因此甲灯泡比乙灯泡亮，故C正确； D、乙图中滑动变阻器接在干路上，当滑片向左滑动时，变阻器接入电阻变大，根据分压原理，变阻器两端分得的电压变大，两灯泡两端的电压变小，根据P＝可知，灯泡的实际电功率变小，两个灯泡亮度都变暗，故D错误。 故选：C。 【答案】C 28．如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是（　　） A．变阻器R短路 B．变阻器R断路 C．灯L短路 D．灯L断路 【解析】由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压； 当闭合开关时，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路是断路；而电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，且故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，所以故障是与电压表并联的灯泡断路。 故选：D。 【答案】D 29．下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（　　） A．养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B．家里使用电热水壶烧水 C．小明妈妈用电熨斗熨衣服 D．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温 【解析】 ABC、用电热孵化器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服，都是将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故ABC不符合题意； D、电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。 故选：D。 【答案】D 30．将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（　　） A．电冰箱产生的热量最多 B．电风扇产生的热量最多 C．电热毯产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多 【解析】∵接在家庭电路中，U＝220V， ∴三种用电器的实际功率： P实＝P额＝180W； 又∵W＝Pt，用电器工作时间t相等， ∴三种用电器消耗的电能相同； ∵电冰箱与电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生的热量很小， 电热毯工作时电热丝产生热量，把电能全部转化为热量； ∴产生热量最多的是电热毯。 故选：C。 【答案】C 31．如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（　　） A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故 B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的 C．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2 D．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系 【解析】A.电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而出现高度差，由此反映出产生的热量多少，故选项A说法正确； B.容器中气体的内能增大是通过电阻丝将热量传递给气体的，故气体内能增大是通过热传递的方式改变的，故选项B说法错误； C.甲图中电阻之比为：R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2； 串联电路中电流相等，故电流之比为：I1：I2＝1：1； 图甲中电阻产生热量之比为：＝＝＝，故C正确； D.图乙中容器中电阻相等，根据串并联电路关系可知，他们的电流不等，并联电阻支路中电流为干路电流的一半，两边容器中电阻的电流不同，可以用来探究产生热量与电流大小的关系，故选项D说法正确。 故选：B。 【答案】B 32．用如图的装置“探究影响电流热效应的因素”，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是（　　） A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系 B．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快 C．实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 D．将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小 【解析】A、由图可知，两电阻丝串联，电流相同，通电时间也相同，但电阻不同，故该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误； B、由焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，放出的热量越多，由于R1＜R2，故R2放出的热量多，温度计示数升的高，故B错误； C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法可以称之为转换法，故C正确； D、要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系；故用相同质量的水代替煤油，两瓶中电阻丝的阻值还要相同；故D错误。 故选：C。 【答案】C 33．甲、乙两电热丝电阻之比为2：3，通过的电流之比为3：1，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．2：1 B．6：1 C．1：2 D．1：6 【解析】由题意可知，R甲：R乙＝2：3，I甲：I乙＝3：1， 由Q＝I2Rt可得，在相同时间内产生的热量之比：＝＝＝，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【答案】B 34．甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的5倍，甲、乙产生的热量之比是4：5，则通过甲、乙两段导体的电流之比是（　　） A．2：5 B．4：25 C．5：2 D．4：1 【解析】由题知，甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的5倍，即R甲＝5R乙，甲、乙产生的热量之比是4：5，即5Q甲＝4Q乙， 由Q＝I2Rt有：5I甲2R甲t＝4I乙2R乙t， 即5I甲2×5R乙t＝4I乙2R乙t 所以25I甲2＝4I乙2， ＝。 故选：A。 【答案】A 35．将口香糖的锡箔纸包装剥下来，用小刀剪成约5mm宽、10cm长的细条，做成两头宽、中间窄的纺锤形状（如图所示）。再把锡箔纸两头有亮光的一面（锡箔），分别用手摁在干电池的正负极上，3秒钟左右，锡箔纸中间狭窄部分即开始燃烧起来。关于此情景下列说法中正确的是（　　） A．锡箔燃烧是因为此处电流较大 B．相同长度锡箔较窄处的电阻较小 C．锡箔中电子从电池正极流向负极 D．相同长度锡箔较窄处的电压较大 【解析】A、由图可知，锡箔纸中间燃烧部分与两头是串联的，由串联电路的电流特点可知燃烧部分与两头的电流相等，故A错误； B、长度和材料相同时，较窄处横截面积较小，其电阻较大，故B错误； C、在电源外部，电流从电源正极流出经锡箔纸回到电源负极；而电子定向移动的方向与电流方向相反，所以电子从负极经锡箔纸流向正极，故C错误； D、由B选项知，较窄处电阻较大，电流相等，由U＝IR可知，较窄处的电压较大，故D正确。 故选：D。 【答案】D 36．小明发现当给家中的电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化，对这一现象的解释，正确的是（　　） A．通过灯丝的电流大些 B．电流在导线中不发生热效应 C．制成灯丝的材料电阻较小 D．导线和灯丝中的电流相同，但灯丝电阻更大 【解析】因为灯丝和导线串联，所以通过灯丝和导线的电流、通电时间都相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt，灯丝电阻大，产生热量多，而导线电阻非常小，产生的热量就很小，所以电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化。故选项A、B、C都不正确，D选项正确。 故选：D。 【答案】D 二．填空题（共16小题） 37．给手机快速充电的过程，主要是将电能转化为 　化学　能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流 　做功　的方式，增大了物体的内能。 【解析】给手机快速充电的过程会消耗电能，主要是将电能转化为化学能；充电器发烫，这是因为电流做功，一部分电能转化为内能。 【答案】故答案为：化学；做功。 38．绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。 （1）使用 　LED　灯照明更符合绿色生态理念； （2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为 　1：12　。 【解析】（1）正常工作时，亮度相同，但LED灯的功率小，消耗的电能少，更符合绿色生态理念； （2）正常工作时，LED的功率为P1＝5W，白炽灯的功率为P2＝60W，由得，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为： 。 【答案】故答案为：LED；1：12. 39．某手机电池容量为4200mAh，电池电压为3.7V。用一个标有“输出5V 4A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，充电效率为84%，需要 　55.5　min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的 　电流　较大。 【解析】（1）电池充满电储存的电能为：W＝UIt＝3.7V×4.2A×3600s＝55944J， 充电器的有效功率为：P有＝ηP充＝ηU充I充＝84%×5V×4A＝16.8W， 充满电所需时间为：； （2）由焦耳定律公式Q＝I2Rt可知，快充充电时电流大，在相同条件下，产生的热量多。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，是通过增大导线的横截面积来减小导线电阻方法来减少充电时导线产生的热量。 【答案】故答案为：55.5；电流。 40．小强关闭家中其他用电器，只用一个电水壶烧水，使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开（1个标准大气压下），用时5min，如图所示的电能表刚好转过300r。则水吸收的热量是 　3.36×105　J，电水壶的实际电功率为 　1200　W。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【解析】（1）1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J； （2）电能表的转盘转过300转消耗的电能： W＝＝0.1kW•h， 所用时间t＝5min＝h， 该电热水壶的实际功率： P实＝＝＝1.2kW＝1200W。 【答案】故答案为：3.36×105；1200。 41．一盏标有“220V，100W”的白炽灯正常工作时的电流是 　0.45　A（计算结果保留两位小数）；将这盏灯单独接入装有如图所示的电能表的家庭电路中正常工作2h后，电能表的示数将变为 　1042.8　kW•h。 【解析】（1）L1标有“220V 100W”，其中“220V”是额定电压，灯泡正常工作时的电压U＝U额＝220V； “100W”是额定功率，灯泡正常工作时的电功率P＝P额＝100W； 由P＝UI可得该灯泡正常工作时的电流： I＝＝≈0.45A； （2）灯泡正常工作2h消耗的电能： W＝Pt＝0.1kW×2h＝0.2kW•h， 由于电能表读数时，最后一位是小数位，单位是kW•h，所以原来电能表的示数为1042.6kW•h， 后来电能表的示数为：1042.6kW•h+0.2kW•h＝1042.8kW•h。 【答案】故答案为：0.45；1042.8。 42．如图所示，电源电压不变，电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，R3＝30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 　3　V；整个电路的最大电功率为 　0.75　W。 【解析】当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，串联电路各处电流都相等，串联电路总电阻等于各分电阻之和， 由I＝可得，电源电压为：U＝I（R1+R2）＝0.1A×（10Ω+20Ω）＝3V； 根据P＝可知，电源电压不变，当电路中的总电阻最小时，总功率是最大的； 由图可知，当开关S1、S2、S3都闭合时，R1和R3并联，并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，并联电路的总电阻小于任一分电阻，根据并联电路的电阻关系可知，此时的总电阻是最小的，电功率是最大的， 则最大功率为：P＝+＝+＝0.75W。 【答案】故答案为：3；0.75。 43．阅览室中四盏标有“220V 40W”字样的日光灯，它们是　并联　连接的，正常工作时的电压为　220　伏，工作时将　电能　能转化为光能和内能。 【解析】家庭电路中各用电器工作时互不影响，是并联的，四盏日光灯是并联的；家庭电路的电压是220V，日光灯正常工作时的电压是220V；日光灯工作时，消耗了电能，转化为光能和内能。 【答案】故答案为：并联；220；电能。 44．如图，当开关接1时灯泡L1正常发光，接2时灯泡L2正常发光，已知S由接1到接2时，电压表、电流表示数变化如乙图所示，则电源电压是　6　V，L1的额定功率是　3.6　W，L2的额定功率是　0.8　W。 【解析】由电路图可知，当S接1时，电路为L1的简单电路，电压表测电源电压，由图乙可知，电源电压U＝6V，I＝0.6A； 灯泡L1正常发光，L1的额定功率是P1额＝UI＝6V×0.6A＝3.6W； 当S接2时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，由图乙可知，U1＝2V； 则U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V； 灯泡L2正常发光，L2的额定功率是P2额＝U2I′＝4V×0.2A＝0.8W；。 【答案】故答案为：6；3.6；0.8。 45．将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，则正常发光的小灯泡是 　L2　，电源电压是 　18　V，发光较暗的小灯泡的实际功率是 　3　W。（灯丝电阻不变） 【解析】由P＝UI，两灯的正常发光电流分别为： I1＝＝＝1A，I2＝＝＝0.5A， 由I＝可得，两灯的电阻分别为： R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝24Ω， 因串联电路中电流处处相等，L2的额定电流小于L1的额定电流，所以两灯泡串联时，L2正常发光，且电路中电流为I＝0.5A， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压：U＝I（R1+R2）＝0.5A×（12Ω+24Ω）＝18V； 由电功率公式P＝I2R可知电阻小的灯泡发光暗，发光较暗的小灯泡的实际功率是：P＝I2R1＝（0.5A）2×12Ω＝3W。 【答案】故答案为：L2；18；3。 46．王瑞同学利用“伏安法”进行实验。小灯泡额定电压为3.8V，电源电压保持9V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”。 （1）如图甲是某同学连接的实物电路图。请只改动一条导线使电路连接正确，在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确（注意不能与其它导线交叉）； （2）改正错误后，调节滑动变阻器滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻为 　12.7　Ω（保留一位小数），小灯泡的额定功率为 　1.14　W； （3）王瑞又找来R1＝10Ω、R2＝20Ω、R3＝30Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U＝4V。接下来断开开关，取下10Ω的定值电阻，换成20Ω的定值电阻，则闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 　A　（选填“A”或“B”）移动。 （4）实验结束后，王瑞还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图丙所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为R0）。 ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为I1； ②再将滑动变阻器滑片P移到 　最左端　，记录此时电流表示数为I2； ③滑动变阻器的最大阻值R滑动＝　R0　（用测出的物理量和已知量的字母表示）。 【解析】（1）由图甲可知，灯泡和滑动变阻器并联，电压表串联在电路测电源电压是错误的，灯与变阻器串联，电流表与灯串联，电压表与灯并联，如图所示： （2）小灯泡额定电压为3.8V，从图乙可知小灯泡正常发光时的电流I额＝0.3A，则灯泡正常发光时的电阻为RL＝＝≈12.7Ω，小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝3.8V×0.3A＝1.14W； （3）探究“电流与电阻的关系”，应保持定值电阻两端的电压不变，取下10Ω的定值电阻，换成20Ω的定值电阻，由串联分压规律可知，定值电阻分压变大，要保持定值电阻两端电压不变，由电路图知，应向A端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，从而使定值电阻分压减小，达到保持定值电阻两端电压不变的目的； （4）①将滑动变阻器滑片P移到最右端，记录此时电流表示数为I1； ②将滑片P移动到最左端，记录此时电流表的示数为I2； ③在①中，R0短路，电路为变阻器最大电阻的简单电路，由欧姆定律，电源电压： U＝I1R滑动﹣﹣﹣﹣①， 在②中，滑动变阻器的最大阻值与R0并联，电流表测并联电路的总电流； 因变阻器的电压始终等于电源电压，由欧姆定律，通过变阻器的电流大小不变，根据并联电路电流的规律，故此时通过R0的电流为：I0＝I2﹣I1，由欧姆定律，R0的电压即电源电压： U＝（I2﹣I1）R0﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①②得： R滑动＝R0。 【答案】故答案为：（1）如上图；（2）12.7；1.14；（3）A；（4）最左端；R0。 47．物理学中，用　电功率　来反映电流做功的快慢，其国际制基本单位的符号是　W　。 【解析】【答案】在物理学中，电功率是反映电流做功快慢的物理量，电功率的国际制单位是瓦特，简称瓦，符号为W。 故答案为：电功率；W。 48．LED灯在现代生活中得到普遍应用，具有节能、环保的特点。若一个“220V 5W”的LED灯每天正常工作10小时，则30天消耗的电能是 　1.5　kW•h，这些电能可供“220V 40W“日光灯正常工作 　37.5　h。 【解析】（1）若一个“220V 5W”的LED灯每天正常工作10小时，则30天消耗的电能： W＝Pt＝5×10﹣3kW×10h×30＝1.5kW•h； （2）这些电能可供“220V 40W”的日光灯正常工作的时间： t′＝＝＝37.5h。 【答案】故答案为：1.5；37.5。 49．电流流过导体，导体会发热的现象，叫做电流的　热　（选填“热”或“磁”）效应。通电导体产生的热量跟导体的电阻、导体中的电流以及通电　时间　有关。 【解析】（1）电流通过导体，导体会发热的现象叫做电流的热效应； （2）根据焦耳定律的公式Q＝I2Rt可知，通电导体产生的热量跟导体的电阻、导体中的电流以及通电时间有关。 【答案】故答案为：热；时间。 50．如图所示的实验装置，是用来探究电流通过导体产生的热量与 　电阻　的关系，若通过R1的电流为1A，通电时间为10s时，R1产生的热量为 　50　J。 【解析】装置中两个电阻串联，串联电路各处电流相等，则通过两个电阻的电流和通电时间相同，电阻的大小不同，所以这是探究电流产生热量与电阻的关系； 由焦耳定律可得，电流通过R1产生的热量：Q1＝I2R1t＝（1A）2×5Ω×10s＝50J。 【答案】故答案为：电阻；50。 51．如图所示，电源电压不变，先闭合开关S1，电流表示数为0.4A，再闭合开关S2，电流表示数增加了0.2A，则R1、R2两端电压之比为 　1：1　，R1、R2电阻值之比为 　1：2　，若电阻R1＝5Ω，通电1min电阻R2产生的热量为 　24　J。 【解析】先闭合S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量通过R1的电流；若再闭合S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，电流表示数增加了0.2A，根据并联电路的电流关系可知，通过R2的电流为：I2＝0.2A； 并联电路中各支路两端的电压都等于电源电压，所以R1、R2两端电压之比为1：1； 根据I＝可知，在电压相同时，电流之比等于电阻之比的倒数，则R1、R2电阻值之比为：R1：R2＝I2：I1＝0.2A：0.4A＝1：2，则R2的阻值为R2＝10Ω； 通过电阻R2的电流在1min内产生的热量：Q＝I2R2t＝（0.2A）2×10Ω×60s＝24J。 【答案】故答案为：1：1；1：2；24。 52．如图甲所示是某款强光手电筒中的可充电电池，如图乙所示，在铝箔条上的A、B、C三处剪出了宽度相同的缺口。将铝箔条的两端连到电池的两极上，由于铝箔电阻很小，会造成电池　短路　，铝箔条上会产生大量的热，缺口　A　（填“A”“B”或“C”）处发热功率最大，最容易烧断。 【解析】由欧姆定律可知，在U一定时，电阻R越大，则电流越小；由于铝箔电阻小，会造成电流很大，即会使电池短路。 由图可知，A、B、C缺口宽度相等即ABC剩余部分的长度相同，将剩余部分串联，即通过的电流相同，A处的横截面最小，即A处的电阻最大，由Q＝I2Rt可知，A处产生的热量最多，即发热功率最大，最容易烧断。 【答案】故答案为：短路；A。 三．实验探究题（共3小题） 53．微型电动葫芦常用于商场、仓库等场合吊起较重的物品，工作时有单绳起吊和双绳起吊两种模式，如图所示，部分工作参数如表。根据表格数据解答下列问题： 电机功率 额定吊装承重 重物提升速度 重物最大提升高度 800W 200kg（单绳） 10m/min（单绳） 12m（单绳） 400kg（双绳） 6m（双绳） （1）与单绳起吊比较，双绳起吊增加了一个 　动　（填“定”或“动”）滑轮，重物提升速度为 　5　m/min。（绳长和电机收绳速度恒定） （2）电动葫芦采用单绳起吊时，重物上升到最大高度所需时间为 　1.2　min，此过程电机消耗的电能为 　5.76　×104J。 （3）列举起吊过程损耗的一种能量（或做的额外功） 　提升动滑轮做功　。 【解析】（1）图中双绳起吊的滑轮随物体一起运动，则此装置是动滑轮； 已知绳长和电机收绳速度恒定，由表格可知，单绳起吊重物提升速度v＝10m/min，则电机收绳的速度也为10m/min； 双绳起吊重物时，由动滑轮的特点可知，重物提升速度v物＝v＝×10m/min＝5m/min； （2）单绳起吊时，重物最大提升高度h＝12m，由v＝可得， 重物上升到最大高度所需时间t＝＝＝＝1.2min； 由P＝可得，此过程电机消耗的电能； W＝Pt＝800W×1.2×60s＝5.76×104J； （3）起吊过程克服绳子的摩擦、克服绳子重力、动滑轮重力做功等都属于额外功。 【答案】故答案为：（1）动；5；（2）1.2；5.76；（3）提升动滑轮做功。 54．小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。 （1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大。 （2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想 　②　是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想 　①　是正确的。（两空均选填“①”、“②”或“③”） （3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　1.14　W。 （4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是：　B　、　C　。（填字母代号） A.换最大阻值较小的滑动变阻器 B.串联定值电阻 C.减少电池个数 D.增加电池个数 【解析】（1）连接电路图，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大，滑动变阻器采用一上一下的连接方式，故选择右下接线柱，因小灯泡的额定电压为3.8V，选择电压表的量程为0～15V，与小灯泡并联连接，连接电路如图所示： （2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表示数为零，可以判断电路是断路，由此可判断猜想小灯泡短路是错误的；又进一步观察到电压表有示数，说明电压表与电源之间的电路连接是通路，最终确定猜想小灯泡的灯丝断了是正确的； （3）如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，此时小灯泡的电压为额定电压3.8V，根据功率公式计算可得小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W； （4）闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，说明小灯泡两端的电压较大，应采取措施减小灯泡两端的电压，根据串联电路中电流和电压规律可知，可以通过增加电路中总电阻的方法，降低电路中的电流，使灯泡两端的电压减小，故换最大阻值较大的滑动变阻器和串联定值电阻的方法可行，故A错误，B正确；还可以从电源电压考虑，减小电源电压，即减少电池个数，故C正确，D错误； 故选：BC； 【答案】故答案为：（1）如图所示；（2）②；①；（3）1.14；（4）B；C； 55．在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。 （1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的 　煤油　（选填“水”或“煤油”），实验中通过观察 　两支温度计示数变化　来比较电流通过导体产生热量的多少； （2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与 　电阻　的关系； （3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数 　不同　（选填“相同”或“不同”），可以探究电流通过导体产生的热量与 　电流　的关系。 【解析】（1）根据Q吸＝cm△t 知，只有两个烧瓶中装入初温度和质量均相同的煤油时，才能通过煤油的温度变化量来反映电流产生热量的多少； 若将烧瓶中装有水，则由Q＝cm△t可知：在相同质量的水和煤油中，吸收的相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高的度数少，温度计的示数变化不明显，故为了实验效果明显，应选用质量相同的煤油而不用水； 实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少，这用到了转换法； （2）如图甲所示，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，改变电阻，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系； （3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，控制电阻和通电时间相同，通过调节滑动变阻器改变电路的电流，观察同一只烧瓶中煤油升高的温度计的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 【答案】故答案为：（1）煤油；两支温度计示数变化；（2）电阻；（3）不同；电流。 四．计算题（共3小题） 56．交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如图1。 （1）求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值； （2）检测前R2工作10s消耗的电能； （3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。 【解析】（1）由题意可知：U＝12V，I＝0.1A，R1＝100Ω 串联总电阻：R总＝＝＝120Ω， 变阻器R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝120Ω﹣100Ω＝20Ω； （2）检测前R2在10s消耗的电能：W＝I2R2t＝（0.1A）2×20Ω×10s＝2J； （3）当I＝0.16A，R2＝20Ω时 串联总电阻：R′总＝＝＝75Ω； R′1的阻值为：R′1＝R′总﹣R2＝75Ω﹣20Ω＝55Ω； 对应乙图此时K＝12.5×10﹣3mg/100mL，此时酒精浓度为： M＝12.5×10﹣3mg/100mL×2200＝27.5mg/100mL，该司机属于酒驾。 答：（1）“调零”后变阻器R2接入电路的阻值20Ω； （2）检测前R2工作10s消耗的电能2J； （3）该司机属于酒驾。 【答案】见解析 57．如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，灯泡L上标有“6V 3.6W”，将R2的滑片P移至b端，先闭合S、S2，电流表示数I＝0.12A；再将R2的滑片P移至a端，L正常发光，忽略温度对灯泡电阻的影响。 （1）求电源电压U； （2）最后闭合S1，电流表示数变为I'＝0.9A，求R1的阻值； （3）若R2的滑片P的位置及各开关状态任意组合，求电路工作时的最小电功率。 【解析】由P＝可知，灯泡L的电阻：RL＝＝＝10Ω，由P＝UI可知，灯泡的额定电流：IL额＝＝＝0.6A； （1）当S、S2闭合，将R2的滑片P移至a端时，电路为灯泡L的简单电路，此时电源电压与灯泡L两端的电压相等， 因为此时灯泡正常发光，所以电源电压：U＝UL额＝6V； （2）当S、S1、S2闭合，R2的滑片P移至a端时，电阻R1与灯泡L并联， 根据并联电路的特点，此时灯泡L不受影响，仍然正常发光，通过灯泡L的电流：IL＝IL额＝0.6A 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以此时R1中的电流：I1＝I'﹣IL＝0.9A﹣0.6A＝0.3A， 由I＝可知，定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝20Ω； （3）当S、S2闭合，将R2的滑片P移至b端时，滑动变阻器的最大阻值与灯泡L串联， 此时电路的总电阻：R总＝＝＝50Ω， 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以滑动变阻器的最大阻值：R2＝R总﹣RL＝50Ω﹣10Ω＝40Ω， 由P＝可知，电源电压U恒定时，电路中的总电阻最大时，电路的电功率最小， 因为R1＞RL，所以当定值电阻R1与变阻器R2的最大阻值串联时，电路的总电阻最大，总功率最小，此时应闭合开关S、S1，断开S2， 此时电路的总电阻：R＝R2+R1＝40Ω+20Ω＝60Ω， 电路的最小电功率：P＝＝＝0.6W。 答：（1）电源电压U为6V； （2）R1的阻值为20Ω； （3）电路工作时的最小电功率为0.6W。 【答案】见解析 58．小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答； ①通过座椅垫的电流是多少安？ ②电热丝R1的阻值是多少欧？ ③座椅垫工作5min产生的热量是多少焦？ 【解析】①由P＝UI可得，处于“高温”挡加热时通过座椅垫的电流为：I＝＝＝1.5A。 ②由电路图知，开关S接高温挡位时，电路为R1的简单电路，根据I＝可得， 电热丝R1的阻值为：R1＝＝＝16Ω。 ③座椅垫工作5min产生的热量：Q＝W＝P高温t＝36W×5×60s＝1.08×104J。 答：①通过座椅垫的电流是1.5A； ②电热丝R1的阻值是16Ω； ③座椅垫工作5min产生的热量是1.08×104J。 【答案】见解析 五．综合能力题（共1小题） 59．小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示。小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈。已知电动机额定功率是40W。求： （1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹 　冷　风（选填“热”或“冷”）； （2）电吹风电热丝额定功率； （3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值。 【解析】（1）如甲图，开关Sl闭合，S2断开，只有电动机接入电路，电热丝不工作，所以电吹风吹出的是冷风； （2）正常工作吹热风时，6min消耗的电能为：W＝＝0.052kW•h＝1.872×105J， 电吹风吹热风时的额定功率为：P＝＝＝520W， 因吹热风时电动机和电热丝并联，且并联电路的总功率等于各元件消耗电功率之和， 则电热丝的额定功率为：P热＝P﹣P动＝520W﹣40W＝480W； （3）根据P＝UI可得通过电动机的电流为：I＝＝A， 电动机工作6min产生的热量：Q1＝I2Rt＝（）2×5Ω×6×60s＝J， 电热丝工作6min产生的热量：Q2＝P热t＝480W×6×60s＝172800J， 则电热丝与电动机产生热量的比值为：。 答：（1）冷； （2）电吹风电热丝额定功率为480W； （3）电热丝与电动机产生热量的比值为2904：1。 【答案】见解析 六．解答题（共1小题） 60．国产某品牌手机配置“3.7V，4200mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。 （1）电池充满电后，储存的电能为多少？ （2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V，1A”，另一个标注“输出5V，4.5A”，其中哪一个是快速充电器？请通过计算说明。 （3）有人发现，“超级快充”的充电线比普通的充电线粗。请从线路安全的角度分析原因。 【解析】（1）电池充满电储存的电能为：W＝UIt＝3.7V×4200×10﹣3A×1×3600s＝55944J； （2）两个充电器的功率分别为： P1＝U1I1＝5V×1A＝5W， P2＝U2I2＝5V×4.5A＝22.5W＞P1， 所以第二个的充电速度快，第二个是快速充电器； （3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。 答：（1）电池充满电后，储存的电能为55944J； （2）标注“输出5V，4.5A”的充电器是快速充电器； （3）充电线较粗可以减小电阻，在充电过程中产生的热量较少。 【答案】见解析 世纪教育网 www.cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 21 电功和电功率 ( 知识网络图 ) ( 考点梳理 ) ■考点一　电能、电功 ►　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．电功：电流通过某段导体所做的功叫__________，消耗电能的过程即电流__________的过程，实质是将电能__________其他形式能的过程，可用公式__________计算电功大小，推导式有 W＝Pt＝I2Rt＝U2t/R。 2．电能(电功)：国际主单位是__________，符号是__________，日常生活中常用单位是__________，物理学中叫__________，1 kW·h＝__________ J。 3．电能表的认识 作用 测量电路消耗__________ 单位 __________ 读数 计数器末尾数字的单位是__________位 参数 220 V __________电压 10 A __________电流 600r/(kW·h) 每用1度电，表盘转600转 4. 注意：②计算电功公式 W＝Pt＝UIt是普遍适用的公式，由定义式 W＝UIt和欧姆定律I＝，可以推导两个式子： W＝t(方便用于并联电路)和 W＝I2Rt(方便用于串联电路)。 ③无论串联还是并联，电路的总功 W总＝__________。 ■考点二　电功率及其测量►　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 5.电功率：反映电流做功__________的物理量，等于电流做的__________的比值。 6.电功率公式： __________，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式__________或__________。 7.单位：国际主单位是__________，另一个单位是__________,二者换算关系是1 kW＝__________W。 8.额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在__________工作时的电压，额定功率是指用电器在__________电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下： P实＝()2·P额 若U实＝U额时，则P实__________P额，用电器正常工作； 若U实＜U额时，则P实__________P额，用电器不能正常工作； 若U实＞U额时，则P实__________P额，损坏用电器。 灯泡的亮度是由灯泡的__________决定的。 9.伏安法测小灯泡电功率 (1)原理是__________。 (2)电路图： (3)滑动变阻器的作用： ①__________电路； ②改变小灯泡两端__________和通过小灯泡的__________，从而实现多次测量取平均值。 注意： （1）在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。 （2）在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。 （3）在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。 （4）在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。 10.用电能表、秒表测用电器功率的原理是P＝ W/t。 方法是：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。 11.几种特殊测电功率方法 (1)安阻法，如图所示： 表达式为：P＝UI＝I2R0·I (2)伏阻法，如图所示： 表达式为：P＝ (3)转换法，如图所示： 表达式为：P＝ 12.电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。 13.注意： （1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性； （2）串、并联电路，总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn，串联电路电功率与电阻关系：＝，并联电路电功率与电阻关系：＝。 ■考点三　焦耳定律与电热 14.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为__________能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫__________法。 15.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟__________成正比，跟__________成正比，跟__________成正比。用公式表示为__________，单位是__________。 16.电功和电热的关系 (1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部(选填“全部”或“一部分”)转化为__________能，即W＝Q。 (2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式__________计算电热。 17.电热器的原理：__________。 18.电热器的主要结构：发热体，发热体是由__________大、__________高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。 19.几种材料的比较 材料 电阻 熔点 滑动变阻器的电阻线 大 高 电热器的发热体 大 高 保险丝 大 低 20.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的__________过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。 21.注意： （1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。 （2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位； （3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。 ■易错提示 ►　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1. 误认为电能表是测电功率的仪器。 2. 当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。 3. 误认为将“110 V　100 W”和“110 V　25 W”两灯串联在220 V电源上，两灯能正常发光。 4. 用I＝U/R计算电动机的工作电流。 ( 考点突破 ) 规律总结1 ★电能及其测量：电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表，其单位是千瓦时，简称度。 经典例题 【例1】商场中，卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。顾客说：微波炉很费电，他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中，顾客混淆的两个概念是（　　） A．电压和电流 B．电功率和电流 C．电能和电功率 D．电能和电功 【考查角度】电功 【解析】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费”，即售货员是从电能角度说的； 顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，空气开关会跳闸，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。 故选：C。 【答案】C 【例2】下列电学仪器中，能够直接测量电功的是（　　） A．验电器 B．电压表 C．电流表 D．电能表 【考查角度】电功 【解析】A、验电器是检验物体是否带电的仪器，不能测量电功的大小，故A错误； B、电压表是测量电路两端电压大小的仪表，它可以和电流表、秒表配合使用，通过W=UIt计算电功，但不能直接测量电功，故B错误； C、电流表是测量电路中电流大小的仪表，它可以和电压表、秒表配合使用，通过W=UIt计算电功，但不能直接测量电功，故C错误； D、电能表是用来测电功的仪器，电能表串联在电路中，可以直接测量电路消耗的电功，故D正确。 故选：D。 【答案】D 规律总结2 ★额定功率与实际功率：明确功率的基本单位，并知道铭牌上所标信息为用电器正常工作时的额定值。由灯泡的额定功率及额定电压可求得灯泡的电阻，根据串联电路电流特点结合电功率公式的变形P=I2R可得两灯泡的实际功率的大小关系，灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过电路的电流，根据电功率公式的变形P=I2R可计算两灯泡的实际功率。 经典例题 【例1】如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I-U变化关系图象。根据图象，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是（　　） A．此过程中电流与电压成正比 B．此过程中小灯泡电阻保持不变 C．额定电流是0.3A D．额定功率是1.5W 【考查角度】电阻；额定功率 【解析】AB、由图可知，I-U变化关系图象是曲线，小灯泡的电流与电压不成正比，电阻不是定值，故AB错误； C、由图象可得，电压为3V（在额定电压下）时的电流（额定电流）是0.5A，故C错误； D、额定功率P=UI=3V×0.5A=1.5W，故D正确； 故选：D。 【答案】D ◇典例2：将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　） A．灯泡L1比灯泡L2亮 B．灯泡L2比灯泡L1亮 C．两灯泡的总功率大于40W D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半 【考查角度】实际功率 【解析】由得：L1、L2的电阻分别为： ； 则两灯串联时，电流相等，由P=I2R可得，灯泡L1的功率小于L2的功率，故灯泡L2要比L1亮，故A错误，B正确； 串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时通过电路的电流：， 两灯实际消耗的功率：P1′=I2R1=（0.11A）2×806.7Ω≈9.76W≠30W， P2′=I2R2=（0.11A）2×1210Ω≈14.64W≠20W， 两灯泡的总功率为：P=P1′+P2′=9.76W+14.64W=24.4W＜40W，故CD错误。 故选：B。 规律总结3 ★焦耳定律及其应用：（1）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，实验中采用的是控制变量法：探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法； 电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想。 （2）电流流过导体时，导体发热，把电能转化为内能的现象是电流的热效应。 电炉丝和连接的导线串联在电路中，通过它们的电流相等，通电时间相同，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律和P=I2R分析判断。 经典例题 【例1】将口香糖的锡箔纸包装剥下来，用小刀剪成约5mm宽、10cm长的细条，做成两头宽、中间窄的纺锤形状（如图所示）。再把锡箔纸两头有亮光的一面（锡箔），分别用手摁在干电池的正负极上，3秒钟左右，锡箔纸中间狭窄部分即开始燃烧起来。关于此情景下列说法中正确的是（　　） A．锡箔燃烧是因为此处电流较大 B．相同长度锡箔较窄处的电阻较小 C．锡箔中电子从电池正极流向负极 D．相同长度锡箔较窄处的电压较大 【考查角度】焦耳定律 【解析】A、由图可知，锡箔纸中间燃烧部分与两头是串联的，由串联电路的电流特点可知燃烧部分与两头的电流相等，故A错误； B、长度和材料相同时，较窄处横截面积较小，其电阻较大，故B错误； C、在电源外部，电流从电源正极流出经锡箔纸回到电源负极；而电子定向移动的方向与电流方向相反，所以电子从负极经锡箔纸流向正极，故C错误； D、由B选项知，较窄处电阻较大，电流相等，由U=IR可知，较窄处的电压较大，故D正确。 故选：D。 【答案】D ◇典例2：甲、乙两电热丝电阻之比为2：3，通过的电流之比为3：1，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．2：1 B．6：1 C．1：2 D．1：6 【考查角度】焦耳定律在实际中的应用 【解析】由题意可知，R甲：R乙=2：3，I甲：I乙=3：1， 由Q=I2Rt可得，在相同时间内产生的热量之比：，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【答案】B 规律总结4 ★电能、电功率、电热的综合计算：（1）已知水的质量、比热容和初温、末温，由吸热公式可以求出水吸收的热量。 （2）不计热量损失，该电热泡茶壶消耗的电能等于水吸收的热量，已知电热壶的额定功率，利用功率变形公式得到需要正常工作的时间。 经典例题 【例1】图甲为某自助式洗车机储水箱防冻系统的加热电路。S为温控开关，两个完全相同的发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化，工作时，S可在“0”“1”“2”三个挡位之间自动转换，当储水箱水温低于5℃时，S将自动跳到“1”挡加热；若R1烧断，S将自动跳到“2”挡，使用备用电阻R2加热；当水温达到10℃时，S自动跳到“0”挡停止加热。已知储水箱容积为220L，防冻系统正常工作时电压为220V，加热功率为2.2kW。 （1）求防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流。 （2）某时段防冻系统工作时，储水箱装满了水，加热功率P与工作时间t的关系如图乙所示，求该系统在0～340min内消耗的电能。 （3）请根据图乙中的信息，计算防冻系统的热损耗功率。已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。 【考查角度】电功与热量的综合计算 【解析】（1）防冻系统正常工作时电压U=220V，加热功率：P加=2.2kW=2200kW； 由P=UI可知，防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流：； （2）由图乙可知，防冻系统在0～340min内工作的时间：t=40min+20min=60min=3600s； 由可知，防冻系统在0～340min内消耗的电能：W=Pt=2200W×3600s=7.92×106J； （3）由可知，储水箱中水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×220×10-3m3=220kg； 从上一次加热完成到下一次开始加热，水共放出的热量：Q放=c水m水（t0-t）=4.2×103J/（kg•℃）×220kg×（10℃-5℃）=4.62×106J； 由图乙可知，这个过程需要的时间：t′=320min-40min=280min=1.68×104s； 防冻系统的热损耗功率：。 【答案】（1）防冻系统正常加热时通过电阻R1的电流为10A； （2）系统在0～340min内消耗的电能为7.92×106J； （3）防冻系统的热损耗功率为275W。 【例2】如图，为某电水壶加热器的简化电路图。若R1阻值58Ω，当开关S接到1位置时，电路总功率为605W。水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）开关S接1位置时，电路中电流是多少？ （2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量是多少？ （3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是多少？ 【考查角度】电功与热量的综合计算 【解析】（1）开关S接1位置时，R1、R2串联，电路总功率为605W，根据P=UI可知电路中电流； （2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量Q吸=c水m水△t=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×80℃=5.04×105J； （3）开关S接1位置时，R1、R2串联，电路的总电阻， 则R2=R总-R1=80Ω-58Ω=22Ω； 当开关S接到2位置时，电路为R2的简单电路，电水壶实际功率。 【答案】（1）开关S接1位置时，电路中电流是2.75A； （2）水吸收的热量是5.04×105J； （3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是2200W。 规律总结5 ★伏安法测电功率：（1）测量小灯泡功率时，小灯泡和滑动变阻器组成串联电路，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端的电压； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值，据此分析解题； （3）根据功率的计算公式P=UI分析； （4）根据P=UI求出灯泡的额定功率；根据表格中的数据分析灯泡亮度与实际功率的关系； （5）根据白炽灯的发光原理分析解题。 经典例题 【例1】小科开展了课外探究活动：串联电路中，滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。 【建立猜想】猜想1：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大； 猜想2：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而减小； 猜想3：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小。 【进行实验】将5欧的定值电阻R0、“10Ω 3A”的滑动变阻器R、电压恒为15伏的电源、数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。 （1）图甲中电压表测 ________两端的电压； （2）实验中，将滑动变阻器滑片向 ________移动（填“左”或“右”），电流表示数变小； （3）实验中，R分别取0欧、1欧……10欧接入电路，观察记录并处理数据，得到下表，请将表中缺失的数据补充完整； R阻值/欧 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电流/安 3.00 2.50 2.14 1.88 1.67 1.50 1.36 1.24 1.14 1.06 1.00 电压/伏 0.00 2.50 4.28 5.64 6.68 7.50 8.16 8.68 9.12 9.54 10.00 电功率/瓦 0.00 6.25 9.16 10.60 11.16 11.25 11.10 10.76 10.40 10.11 10.00 【得出结论】根据实验数据，作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线（如图乙），小科得出结论：猜想3成立，且当R=R0时，滑动变阻器的电功率最大。 【交流评价】 （4）小科只通过上述探究得出实验结论可靠吗？并说明理由________。 【考查角度】电功率的测量． 【解析】（1）由图知电压表并联在滑动变阻器的两端，所以电压表测量滑动变阻器两端的电压； （2）由图知电压表并联在滑动变阻器的两端，当电流表的示数减小时，由知在电压一定时电路的电阻增大，所以将滑动变阻器滑片向右移动； （3）表格中第5次的功率值为： P=UI=7.50V×1.50A=11.25W； （4）只通过一次实验不能探究得出可靠的实验结论，需要多次测量找普遍规律。 【答案】（1）滑动变阻器；（2）右；（3）11.25；（4）不可靠、只通过一次实验不能探究得出可靠的实验结论，需要多次测量找普遍规律。 【实验拓展】（1）实验原理：P=UI。 （2）会电路图与实物图的互画。 （3）连接电路前要先断开开关，闭合开关前滑动变阻器的滑片滑到阻值最大。 （4）注意电压表、电流表量程的选择和读数。电压表的连接，要并联在电路中，选择合适量程，让电流从电压表的正接线柱注入，负接线柱流出。电流表的连接，要串联在电路中，选择合适量程，让电流从电流表的正接线柱注入，负接线柱流出。 （5）电功率的计算。 （6）电路故障主要有断路和短路。 （7）实验中多次测量的目的是为了探究电功率与电压的关系及亮度规律。 （8）设计实验表格，不要设计功率的平均值一列，功率与电压有关，设计平均功率没有意义。 （9）实验数据和图像的分析、处理和评价。 （10）实验操作：先测量小灯泡在额定电压下的电功率，再测大于额定电压下的功率，最后测小于额定电压下的功率。 （11）滑动变阻器的作用，一是保护电路；二是改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流。 （12）测量电功率时手和眼的分工：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表，使示数分别达到小灯泡的额定电压、或达到额定电压的三分之二、或达到额定电压的1.2倍，并分别记录电流表的示数。 规律总结6 ★实验探究焦耳定律：（（1）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应控制电流大小和通电时间相等，由此可得出结论； （2）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应改变导体电阻的大小，其余物理量应控制相同；（3）在实验中加热时间少，电流通过导体产生的热量少，液体吸收的热量也就少，实验现象要比较明显，液体升高的温度要较高，根据Q吸=cmΔt可得出结论； （4）测定酒精的比热容，根据Q酒精吸=Q水吸，由Q吸=cmΔt可知，计算出酒精的比热容，使酒精和水在相同的时间内吸收的热量相同，则加热器要相同，由此可得出结论； （5）①调节天平时，指针偏向分度盘的左侧，可知天平左侧较重，平衡螺母向右调节，由此得出结论； ②在实验过程中，要保证酒精的温度低于沸点； ③根据Q酒精吸=Q水吸，由Q吸=cmΔt可计算出酒精的比热容； （6）由表中数据可计算出水吸收的热量，由此可知，实验过程中，电阻丝放出的热量；若用甲方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量；若用乙方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量；由此可得出结论。 经典例题 【例1】某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源、5Ω的发热电阻两只、10Ω的发热电阻两只、量程适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。 【考查角度】电功率的测量． 【解析】（1）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应控制电流大小和通电时间相等，图甲控制通过两个电阻的电流和通电时间相同，图乙控制两个电阻两端的电压和通电时间相同，由此可知，应选图甲所示的方案来进行实验； （2）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应只改变导体电阻的大小，其余物理量应控制相同； （3）在实验中加热时间少，电流通过导体产生的热量少，液体吸收的热量也就少，实验现象要比较明显，液体升高的温度要较高，根据Q吸=cmΔt可知，液体吸收的热量和质量一定时，液体的比热容越小，升高的温度越高，实验效果越明显，故选用煤油进行实验，效果比较明显； （4）测定酒精的比热容，根据Q酒精吸=Q水吸，由Q吸=cmΔt可知，计算出酒精的比热容，使酒精和水在相同的时间内吸收的热量相同，则加热器要相同； （5）①调节天平时，指针偏向分度盘的左侧，可知天平左侧较重，因此平衡螺母向右调节； ②在实验过程中，要保证酒精的温度低于沸点； ③根据Q酒精吸=Q水吸，由Q吸=cmΔt可计算出酒精的比热容； （6）由表中数据可计算出水吸收的热量，由此可知，实验过程中，电阻丝放出的热量；若用甲方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量；若用乙方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量。 【答案】（1）甲；（2）不同，相同，相同；（3）煤油；（4）相同；（5）①平衡螺母；②沸点；③2.4×103；（6）乙。 ( 考场演练 ) 一．选择题（共36小题） 1．小陈放学回家先后使用了节能灯和微波炉各一段时间，在使用过程中，电流通过节能灯所做的功比通过微波炉所做的功多，由此可以判断（　　） A．通过节能灯的电流比微波炉大 B．节能灯两端的电压比微波炉大 C．微波炉的电阻比节能灯大 D．节能灯消耗的电能比微波炉大 2．在国际单位制中，电功的单位是（　　） A．安培 B．伏特 C．焦耳 D．瓦特 3．下列家用电器中，主要将电能转化为内能的是（　　） A．电饭锅 B．电风扇 C．洗衣机 D．电视机 4．以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是（　　） A．电风扇 B．电水壶 C． 电饭煲 D． 电视机 5．如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67A，则线圈快速稳定转动1min内电路消耗的电能约为（　　） A．150 J B．120 J C．90J D．60J 6．下列估值正确的是（　　） A．电流在1min内通过家用台灯做的功约为6×108J B．托起一本九年级物理课本所需的力大约为10N C．中学生上一层楼做功约1500J D．人洗澡时的水温约为55℃ 7．利用一节干电池（电压恒定）给小灯泡供电，可以连续工作的时间为3h，用两节同样干电池串联起来给同样的小灯泡供电，不考虑温度对灯泡电阻的影响，可以连续工作的时间可能是（　　） A．2h B．1.5h C．6h D．3h 8．下表是一款智能音箱的部分参数，该智能音箱可通过语音指令直接控制影音播放，还能做你的工作秘书、天气预报员、百科解答员等，该智能音箱的电池充满电且不再外接电源的情况下，下列有关说法正确的是（　　） 功率 ≥5W 标准电压 3.7V 电池容量 10000mA•h A．电池储存的电能为50Wh B．电池储存的电能为6.66×105J C．该智能音箱工作时间理论上最长可达10h D．该智能音箱工作时间理论上最长可达7.4h 9．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（　　） A．电能表的读数为56378kW•h B．这个电能表正常工作的电压为380V C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作 D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次 10．假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW•h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW•h B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转 D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变 11．小亮家买了两台空调，为保证用电安全，安装时对家中的供电线一同进行了改造，并更换了块新的电能表，电能表可以直接测量（　　） A．电功 B．电功率 C．电压 D．电流 12．下列单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最大的是（　　） A．计算器 B．手电筒 C．电子手表 D．空调 13．下表为一些家庭用电器正常工作时的电功率，其中不符合实际的是（　　） 用电器 电功率 用电器 电功率 普通照明灯泡 400W 50寸液晶电视机 100W 家用挂式空调 1000W 180L电冰箱 150W A．普通照明灯泡 B．50寸液晶电视机 C．家用挂式空调 D．180L电冰箱 14．甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“110V 40W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能（　　） A．甲灯的多 B．乙灯的多 C．一样多 D．不能确定 15．小明家的一级节能冰箱，一天正常工作耗电仅0.5度电，压缩机的额定功率为100W，则此压缩机一天正常工作时间约（　　） A．24h B．12h C．5h D．1h 16．如图所示，电源电压为3V，灯泡L1和L2分别标有“1.5V 0.6W”、“2V 0.8W”，不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合开关后，下列说法正确的是（　　） A．L1正常发光 B．L2正常发光 C．电压表示数大于1.5V D．电压表示数小于1.5V 17．把“220V 800W”的电炉丝改装后接在110V的电路上，欲使改装后的实际功率仍为800W，下列改装方案中，行之有效的做法是（　　） A．截取原电热丝长度的二分之一接入电路 B．将两根相同规格电热丝串联接入电路 C．将两根相同规格电热丝并联接入电路 D．将原电热丝对折后，并联接入电路 18．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则（　　） A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水 B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联 C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W 19．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（　　） A．3：2 B．5：3 C．3：1 D．9：25 20．某学校教室安装了如图所示的紫外线消毒灯，若该消毒灯上标有“220V 44W”字样，则该灯正常工作时的说法中，正确的是（　　） ①它两端的电压为220V ②工作电流为0.2A ③工作1小时消耗的电能为44kW•h ④它把电能全部转化成内能 A．只有①② B．只有①③ C．只有②③ D．只有③④ 21．如图所示，节能灯铭牌标注“220V 24W”，其中“24W”指正常工作时的（　　） A．电压 B．电流 C．电阻 D．功率 22．下列家用电器中，正常工作时电功率最大的是（　　） A．空调 B．电冰箱 C．电视机 D．节能台灯 23．如图所示的电路板，正面只有一个开关和两个灯泡，电源及导线均在电路板背面。闭合开关，看见L1发光，L2不发光；用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，忽略温度对灯丝电阻的影响。下列判断正确的是（　　） A．L3和L2是并联的 B．L2不发光的原因是灯丝断了 C．L1的电阻大于L3的电阻 D．L3替换L1后，电路的总功率变小 24．如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　） A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗 C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗 25．在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。 分析实验记录，她得出了以下结论 小灯泡两端的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3 通过小灯泡的电流I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28 小灯泡的亮度 暗→亮 正常发光 过亮 ①小灯泡的额定功率为0.625W ②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮 ③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大 ④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光。 其中正确的是（　　） A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正确 26．已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是（　　） A．甲和丙 B．丙和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 27．在探究“电功率与电阻关系”时，实验准备了阻值分别为5Ω、15Ω的A、B两个同一类型的灯泡。同学们按图甲、图乙设计了两个实验电路进行探究。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．图甲中A灯泡比B灯泡亮 B．图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮 C．图乙中A灯泡比B灯泡亮 D．图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮 28．如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是（　　） A．变阻器R短路 B．变阻器R断路 C．灯L短路 D．灯L断路 29．下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（　　） A．养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B．家里使用电热水壶烧水 C．小明妈妈用电熨斗熨衣服 D．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温 30．将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（　　） A．电冰箱产生的热量最多 B．电风扇产生的热量最多 C．电热毯产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多 31．如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（　　） A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故 B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的 C．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2 D．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系 32．用如图的装置“探究影响电流热效应的因素”，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是（　　） A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系 B．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快 C．实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 D．将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小 33．甲、乙两电热丝电阻之比为2：3，通过的电流之比为3：1，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．2：1 B．6：1 C．1：2 D．1：6 34．甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的5倍，甲、乙产生的热量之比是4：5，则通过甲、乙两段导体的电流之比是（　　） A．2：5 B．4：25 C．5：2 D．4：1 35．将口香糖的锡箔纸包装剥下来，用小刀剪成约5mm宽、10cm长的细条，做成两头宽、中间窄的纺锤形状（如图所示）。再把锡箔纸两头有亮光的一面（锡箔），分别用手摁在干电池的正负极上，3秒钟左右，锡箔纸中间狭窄部分即开始燃烧起来。关于此情景下列说法中正确的是（　　） A．锡箔燃烧是因为此处电流较大 B．相同长度锡箔较窄处的电阻较小 C．锡箔中电子从电池正极流向负极 D．相同长度锡箔较窄处的电压较大 36．小明发现当给家中的电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化，对这一现象的解释，正确的是（　　） A．通过灯丝的电流大些 B．电流在导线中不发生热效应 C．制成灯丝的材料电阻较小 D．导线和灯丝中的电流相同，但灯丝电阻更大 二．填空题（共16小题） 37．给手机快速充电的过程，主要是将电能转化为 　 　能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流 　 　的方式，增大了物体的内能。 38．绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。 （1）使用 　 　灯照明更符合绿色生态理念； （2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为 　 　。 39．某手机电池容量为4200mAh，电池电压为3.7V。用一个标有“输出5V 4A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，充电效率为84%，需要 　 　min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的 　 　较大。 40．小强关闭家中其他用电器，只用一个电水壶烧水，使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开（1个标准大气压下），用时5min，如图所示的电能表刚好转过300r。则水吸收的热量是 　 　J，电水壶的实际电功率为 　 　W。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 41．一盏标有“220V，100W”的白炽灯正常工作时的电流是 　 　A（计算结果保留两位小数）；将这盏灯单独接入装有如图所示的电能表的家庭电路中正常工作2h后，电能表的示数将变为 　 　kW•h。 42．如图所示，电源电压不变，电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，R3＝30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 　 　V；整个电路的最大电功率为 　 　W。 43．阅览室中四盏标有“220V 40W”字样的日光灯，它们是　 　连接的，正常工作时的电压为　 　伏，工作时将　 　能转化为光能和内能。 44．如图，当开关接1时灯泡L1正常发光，接2时灯泡L2正常发光，已知S由接1到接2时，电压表、电流表示数变化如乙图所示，则电源电压是　 　V，L1的额定功率是　 　W，L2的额定功率是　 　W。 45．将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，则正常发光的小灯泡是 　 　，电源电压是 　 　V，发光较暗的小灯泡的实际功率是 　 　W。（灯丝电阻不变） 46．王瑞同学利用“伏安法”进行实验。小灯泡额定电压为3.8V，电源电压保持9V不变，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”。 （1）如图甲是某同学连接的实物电路图。请只改动一条导线使电路连接正确，在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确（注意不能与其它导线交叉）； （2）改正错误后，调节滑动变阻器滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω（保留一位小数），小灯泡的额定功率为 　 　W； （3）王瑞又找来R1＝10Ω、R2＝20Ω、R3＝30Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U＝4V。接下来断开开关，取下10Ω的定值电阻，换成20Ω的定值电阻，则闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“A”或“B”）移动。 （4）实验结束后，王瑞还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图丙所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为R0）。 ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为I1； ②再将滑动变阻器滑片P移到 　 　，记录此时电流表示数为I2； ③滑动变阻器的最大阻值R滑动＝　 　（用测出的物理量和已知量的字母表示）。 47．物理学中，用　 　来反映电流做功的快慢，其国际制基本单位的符号是　 　。 48．LED灯在现代生活中得到普遍应用，具有节能、环保的特点。若一个“220V 5W”的LED灯每天正常工作10小时，则30天消耗的电能是 　 　kW•h，这些电能可供“220V 40W“日光灯正常工作 　 　h。 49．电流流过导体，导体会发热的现象，叫做电流的　 　（选填“热”或“磁”）效应。通电导体产生的热量跟导体的电阻、导体中的电流以及通电　 　有关。 50．如图所示的实验装置，是用来探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系，若通过R1的电流为1A，通电时间为10s时，R1产生的热量为 　 　J。 51．如图所示，电源电压不变，先闭合开关S1，电流表示数为0.4A，再闭合开关S2，电流表示数增加了0.2A，则R1、R2两端电压之比为 　 　，R1、R2电阻值之比为 　 　，若电阻R1＝5Ω，通电1min电阻R2产生的热量为 　 　J。 52．如图甲所示是某款强光手电筒中的可充电电池，如图乙所示，在铝箔条上的A、B、C三处剪出了宽度相同的缺口。将铝箔条的两端连到电池的两极上，由于铝箔电阻很小，会造成电池　 　，铝箔条上会产生大量的热，缺口　 　（填“A”“B”或“C”）处发热功率最大，最容易烧断。 三．实验探究题（共3小题） 53．微型电动葫芦常用于商场、仓库等场合吊起较重的物品，工作时有单绳起吊和双绳起吊两种模式，如图所示，部分工作参数如表。根据表格数据解答下列问题： 电机功率 额定吊装承重 重物提升速度 重物最大提升高度 800W 200kg（单绳） 10m/min（单绳） 12m（单绳） 400kg（双绳） 6m（双绳） （1）与单绳起吊比较，双绳起吊增加了一个 　 　（填“定”或“动”）滑轮，重物提升速度为 　 　m/min。（绳长和电机收绳速度恒定） （2）电动葫芦采用单绳起吊时，重物上升到最大高度所需时间为 　 　min，此过程电机消耗的电能为 　 　×104J。 （3）列举起吊过程损耗的一种能量（或做的额外功） 　 　。 54．小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。 （1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大。 （2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想 　 　是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想 　 　是正确的。（两空均选填“①”、“②”或“③”） （3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　 　W。 （4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是：　 　、　 　。（填字母代号） A.换最大阻值较小的滑动变阻器 B.串联定值电阻 C.减少电池个数 D.增加电池个数 55．在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。 （1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的 　 　（选填“水”或“煤油”），实验中通过观察 　 　来比较电流通过导体产生热量的多少； （2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系； （3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数 　 　（选填“相同”或“不同”），可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系。 四．计算题（共3小题） 56．交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如图1。 （1）求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值； （2）检测前R2工作10s消耗的电能； （3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。 57．如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，灯泡L上标有“6V 3.6W”，将R2的滑片P移至b端，先闭合S、S2，电流表示数I＝0.12A；再将R2的滑片P移至a端，L正常发光，忽略温度对灯泡电阻的影响。 （1）求电源电压U； （2）最后闭合S1，电流表示数变为I'＝0.9A，求R1的阻值； （3）若R2的滑片P的位置及各开关状态任意组合，求电路工作时的最小电功率。 58．小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答； ①通过座椅垫的电流是多少安？ ②电热丝R1的阻值是多少欧？ ③座椅垫工作5min产生的热量是多少焦？ 五．综合能力题（共1小题） 59．小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示。小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈。已知电动机额定功率是40W。求： （1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹 　 　风（选填“热”或“冷”）； （2）电吹风电热丝额定功率； （3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值。 六．解答题（共1小题） 60．国产某品牌手机配置“3.7V，4200mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。 （1）电池充满电后，储存的电能为多少？ （2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V，1A”，另一个标注“输出5V，4.5A”，其中哪一个是快速充电器？请通过计算说明。 （3）有人发现，“超级快充”的充电线比普通的充电线粗。请从线路安全的角度分析原因。 世纪教育网 www.cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $